【摘 要】
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植物开花不仅关系着物种的延续,而且在人类生存所必须的食物供给、美化生活环境等方面扮演重要的角色。番茄作为重要的以果实为产品器官的蔬菜作物,开花时间的早晚直接影响了番茄果实成熟上市的时间。因此对番茄开花相关研究显得十分必要。拟南芥中BR信号通路的研究已经较为深入,而番茄中BR信号通路及下游组分研究相对较少。为此本实验室早期创制了番茄中BIN2的同源基因SlBIN2.1、SlBIN2.2和SlBIN2
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（编号:31972430）；
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植物开花不仅关系着物种的延续,而且在人类生存所必须的食物供给、美化生活环境等方面扮演重要的角色。番茄作为重要的以果实为产品器官的蔬菜作物,开花时间的早晚直接影响了番茄果实成熟上市的时间。因此对番茄开花相关研究显得十分必要。拟南芥中BR信号通路的研究已经较为深入,而番茄中BR信号通路及下游组分研究相对较少。为此本实验室早期创制了番茄中BIN2的同源基因SlBIN2.1、SlBIN2.2和SlBIN2.3过表达、敲除系材料,发现SlBIN2s在调控番茄生长发育方面起到了重要的作用。为进一步探究SlBIN2s下游组分和功能,利用酵母双杂交筛选文库的方法鉴定到一个与拟南芥开花抑制子FRIGIDA结构域同源的SlFRIGIDA-LIKE（Solyc09g076050）蛋白。通过氨基酸序列比对发现番茄中共计有12个SlFRLs,依照亲缘关系远近分别命名为SlFRL1-SlFRL12。酵母双杂交和Bi FC试验筛选出其中四个SlFRLs与SlBIN2.1相互作用,而后通过创制SlFRLs过表达和瞬时沉默植株进一步研究这些基因对番茄生长发育的影响。得出以下结果:1、番茄中12个SlFRLs蛋白具有保守的FRIGIDA结构域,位于3个亚家族分枝,其中SlFRL3、4、5位于第三分支,SlFRL1、2位于第四分支,其余位于第一分支。2、成功克隆了SlFRL1、2、3、4、5、7、8、9等8个基因,经酵母双杂交试验和Bi FC试验证明SlFRL1、SlFRL3、SlFRL5、SlFRL9能够与SlBIN2.1发生相互作用。3、组织表达分析表明,SlFRL1、SlFRL3、SlFRL9在幼嫩根和花中表达量较高,在果实中表达量较低。SlFRL5在果实中表达最高,老根中表达最低。总体而言,SlFRLs在幼嫩根和花中表达较高。亚细胞定位发现这4个蛋白均定位于细胞核中。4、成功创制了番茄SlFRL1、SlFRL3、SlFRL5、SlFRL9的过表达系,4周时SlFRL5-OE和SlFRL9-OE株高增加,以第一穗花下真叶数统计发现SlFRL5-OE和SlFRL9-OE着花节位降低,出现早花表型。VIGS试验表明SlFRLs沉默后使番茄植株株高增加,但对开花早晚没有影响。5、结合SlFRLs过表达和瞬时沉默材料的mRNA水平分析发现,SlFRLs正向调节SlBIN2.1 mRNA水平;而从SlBIN2的过表达和敲除材料的分析中发现,SlBIN2.1负向调节SlFRLs的mRNA水平。
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